Erozija ištraukia žemę iš po mūsų kojų

"VANESSA HENKES

Nuotrauka: Markus Spiske

2022 m. spalio 2 d. · Žemės ūkis yra giliai įsitvirtinęs Vokietijos istorijoje. Miškai virto laukais, viduramžiais pradėta ūkininkauti trilauke, o bėgant amžiams tobulėjo ir metodai, ir mašinos. Tačiau intensyvus auginimas daro įtaką dirvožemiui.

Mitybą ir vokiečių kultūrą formuoja žemės ūkio produktai. Didelė grūdų įvairovė kasdien mums suteikia apie 3200 skirtingų rūšių šviežiai keptos duonos. Bulvės ir kitos daržovės praturtina mūsų stalą. Galvijų, kiaulių ir vištų pašarų auginimas malšina mėsos ir kiaušinių alkį: 2019/2020 metais Vokietijos gyventojai galėjo išsimaitinti su 88 procentus šalyje užauginto maisto.

Esame skolingi svarbiam ištekliui – dirvožemiui – gyvybiškai svarbiems produktams, bet taip pat ir nepakeičiamoms vartojimo prekėms, tokioms kaip alus ar vynas. Jei jis sveikas, turtingas maistinėmis medžiagomis, ūkininkai gali užauginti kokybišką derlių. Bet tuo tarpu vis dažniau nutinka, kad dirva serga.

Didėja erozija, vėjas ir vanduo išneša derlingą dirvą. Liko nederlinga žemė, kuri prarandama apdirbimui.

Vadinamajame reptacijoje vėjas judina smėlį ar žvyrą. Smulkios granulės ir smulkūs akmenukai stumiami arba ridenami per žemę.

Jei vėjo greitis didesnis, vyksta vadinamasis salavimas. Tada smėlis ir smulkesni dirvožemio komponentai, tokie kaip dumblas, šokinėjant vežami į iki penkiasdešimties centimetrų aukštį.

Su pakaba dumblas gali būti gabenamas į dar didesnį aukštį, kartais per kelis šimtus kilometrų. Tipiškas to pavyzdys – „Sacharos smėlis“, nuolat sukeliantis „kraujo lietų“ ir Vokietijoje: dumblas iš Sacharos dideliame aukštyje vežamas į Vidurio Europą. Kai lyja, jis „išplaunamas“ iš oro.

Vandens erozijos metu vyksta du procesai: Pirma, pavyzdžiui, smarkaus lietaus metu lašai patenka į žemės paviršių, o nedidelės dirvožemio dalys išmetamos į viršų. Jei jos nukris atgal ant žemės, jos gali užkimšti jos poras. Teritorija uždaryta. Jei lietus tęsiasi, vanduo negali prasiskverbti. Jis nubėga per purviną paviršių, pasiimdamas derlingą dirvą.

Priklausomai nuo to, kaip stipriai lyja, kaip buvo įdirbta dirva ir koks status šlaitas, vandens erozija vyksta arba vietomis, arba linijomis. Esant kanalų erozijai, dirvožemio medžiaga iš lauko išteka mažais grioveliais; esant gausesniam kritulių kiekiui ir didesniems nuolydžiams, taip pat gali susidaryti gilūs grioviai, kurių metu gali išgraužti keli dirvožemio horizontai.

Dėl gausių kritulių taip pat gali būti nuplauti dideli žemės kiekiai. Tada prarandamas ne tik derlingas viršutinis dirvožemio sluoksnis, bet dažnai net ištisi kalvos šlaitų plotai.

Vėjo pavojus

Ne visiems Vokietijos regionams vėjo erozija gresia vienodai. Dirvožemio sudėtis yra labai svarbi.

Federacinėms žemėms, kuriose yra smėlio dirvožemis, ypač gresia pavojus.

Mūsų žemėlapis rodo, kurie Vokietijos regionai bus ypač paveikti ateityje.

Organinių medžiagų dreifai, sumažėjusi viršutinio dirvožemio sluoksnio vandens talpa ir bendras dirvožemio struktūros pablogėjimas – tai tik dalis vėjo erozijos padarinių derlingai dirbamai žemei. Taip pat kai kuriais atvejais smarkiai nukenčia ir augalų pasaulis, nes prie išpūstų dalelių kartais prilimpa ligų sukėlėjai, o vėjo abrazija taip pat kenkia augalams.

Per trumpą ir vidutinės trukmės laikotarpį vėjo erozija taip pat turi įtakos, kad puri dirvožemio medžiaga patenka į jautrias ekosistemas.

Dėl vėjo erozijos vandens telkiniuose gali kauptis sunkiai skaidomos medžiagos, dėl kurių ežerai ir upės eutrofikuojasi ir išveda iš pusiausvyros ekosistemą.

Vėjo erozija gali tapti ir žmonių sveikatos problema: daugėja kvėpavimo takų ligų.

Vandens pavojus

Vandens erozija žemės ūkio paskirties žemėje gali turėti rimtų pasekmių netoliese esančioms ekosistemoms. Pašalinus viršutinį dirvos sluoksnį iš didesnio ploto, prarandamas ne tik derlingiausias dirvos sluoksnis – dėl to sumažėja derlingumas. Tačiau augalai taip pat išraunami, uždengiami ar net sunaikinami. Jei netrukus po sėjos ar tręšimo įvyksta stiprus lietus, sėklos ar trąšos bus nuplaunamos ir gali nusėsti į nepageidaujamas vietas. Vandens erozija gali sukelti dumblinus kelius ir pavojingas nuošliaužas. Tokios nuošliaužos gali būti labai pavojingos infrastruktūrai ir žmonėms.

Vėjo erozija yra ypač pavojinga šiaurės rytų Vokietijos regionams. Vandens erozija, dėl didesnio kraštovaizdžio gradiento, - respublikos pietuose.

Vokietija dėl erozijos jau kasmet vidutiniškai praranda 23,3–53,1 mln. tonų dirvožemio. Normaliomis sąlygomis prireikia 100–300 metų, kad susidarytų vieno centimetro storio humusingo dirvožemio sluoksnis, kuris gali būti prarastas per vieną audrą.

Taigi erozija yra ne ateities, o dabarties problema. Pasaulinė erozija turi tiesioginių pasekmių, taip pat ir Vokietijai: 2021 m. Vokietijoje turėjo būti importuota apie 11,5 mln. tonų grūdų.

Kaip tai galėjo nutikti?

Ieškant priežasčių

VANESSA HENKES

Vaizdas: Maxas Boettingeris

Vėjo erozija

Dešimtmečius trunkantis intensyvus laukų naudojimas ir klimato kaita prisideda prie spartesnės dirvožemio erozijos. Dirvožemio drėgmė yra ypač svarbus veiksnys.

Jei žemė per sausa, dalelės gali nunešti toli net ir vėjo greičiui nuo keturių iki šešių metrų per sekundę – tai Vokietijos meteorologijos tarnyba apibūdina kaip „silpną vėją“.

Tačiau pastaruoju metu dirvožemis buvo linkęs sausėti: kai, pavyzdžiui, 2002 metais po ilgo lietaus nebuvimo dirvožemio drėgmė vėl ir vėl atsigavo, 2018 metais ji tiesiog sumažėjo. 

Dirvožemis buvo toks išdžiūvęs, kad vadinamasis hidraulinis laidumas jau buvo pakitęs – o atsigauti darėsi vis sunkiau: vanduo galėjo prasiskverbti tik lėtai, o net liūtys į dirvą beveik neįnešė drėgmės.

Kol kas nežinoma, kur ir kada Europoje atsiranda vėjo erozija ir kiek ji kelia grėsmę žemės ūkio produktyvumui. Todėl Europos dirvožemio duomenų centras, sutrumpintai ESDAC, pasiūlė nustatyti dirvožemio jautrumą vėjo erozijai.

Vandens erozija

Ar vanduo gali smarkiai ardyti dirvožemį, priklauso nuo nuolydžio, šlaito kultivavimo ir, svarbiausia, nuo kritulių trukmės bei stiprumo. Kalbama apie smarkią liūtį, kai per valandą iškrenta 15–25 litrai lietaus vienam kvadratiniam metrui, tada orų tarnyba taip pat išleidžia „išskirtinį įspėjimą apie orą“. 

Tokie įvykiai pastaraisiais metais dažnėja; pavyzdžiui, smarkus lietus, trunkantis valandą ar dvi, 2018 m. buvo penkis kartus dažnesnis nei 2001 m. Nuo 2001 metų smarkių liūčių skaičius išaugo daugiau nei dvigubai.

Tačiau svyravimai yra labai stiprūs, o tai susiję su vidutine metų temperatūra: jei šilta ilgą laiką, oras gali sugerti daugiau vandens. Dėl to atmosferoje yra daugiau vandens garų, o tai savo ruožtu lemia daugiau kritulių.

Visuomet sunku atskirus ekstremalius oro reiškinius susieti su klimato kaita, tačiau įvykių dažnumą mokslininkai vertina kaip tvirtą to požymį.

Vandens erozijos atveju vadinamasis K faktorius parodo, kaip dirvožemis yra pažeidžiamas erozijai. Smėlėtus šiaurės dirvožemius vandens erozija veikia tik iš dalies. Žemose kalnų grandinėse ir Alpėse K koeficientas yra žymiai didesnis.

Žemės įdirbimo būdas kartais tiesiogiai sukelia dirvožemio eroziją, pavyzdžiui, gilus lauko arimas.

Siekdami sulėtinti vėjo ir vandens eroziją, ūkininkai ir institucijos, tokios, kaip Leibnizo žemės ūkio kraštovaizdžio tyrimų centras arba Kanados žemės ūkio ir žemės ūkio maisto produktų organizacija, stengiasi sukurti ir įgyvendinti konkrečius priemonių paketus.

Ar dar galima išsaugoti žemės paviršių?

VANESSA HENKES

Nuotrauka: Maksym Kaharlytskyi

Ką reikia padaryti ir kas tuo turi rūpintis?

Priklausomai nuo to, kokia dirva, reikėtų koreguoti jos įdirbimą.Ūkininkai gali daug nuveikti, kad dirva išliktų ilgam. Tačiau, sako Sheng Li iš Agriculture and Agrifood Canada, nėra vienintelės priemonės, kuri būtų vienintelė teisinga. Daugeliu atvejų, siekiant maksimaliai padidinti bendrą dirvožemio apsaugą, būtini kompromisai. Taip pat turite kurti integruotas sistemas.

Daugelis dirvožemių šimtmečius buvo naudojami dirbamai žemei, todėl jie jau yra taip smarkiai erozuoti, kad net jei ir toliau nebūtų erozijos, prireiktų dešimtmečių, kol jie atsigaus.

Tačiau tam tikra priežiūra gali, pavyzdžiui, padidinti anglies kiekį dirvožemyje, sumažinti suslėgimą ir pagerinti dirvožemio gebėjimą kaupti maistines medžiagas.

Svarbus klausimas pertvarkant dirvožemio valdymą yra atsakomybės klausimas: kas turi veikti? Dirvotyrininkė Katharina Helming ir jos kolega Roger Funk iš Leibnizo žemės ūkio kraštovaizdžio tyrimų centro Miuncheberge, Brandenburge, mano, kad ankstesnė Vokietijos žemės ūkio politika „visai nebuvo naudinga“ dirvožemiui. Vietoj to, jie nustato paskatas toliau didinti eroziją. Katharina Helming mano, kad politika yra pareiga rodyti pavyzdį ir, pavyzdžiui, įkainoti aplinkosaugos išlaidas gaminiams.

Tačiau kiekvienas gali prisidėti savo vartotojų elgesiu, kad dirvožemis būtų išsaugotas. Tyrėjai stengiasi tiesiogiai dirbti su vartotojais ir kurti etiketes. Tačiau čia problema ta, kad jų jau yra per daug, o vartotojai pasimetę.

Dirvožemio apsauga taip pat dera su mažesniu mėsos suvartojimu. Gyvulininkystė daro didžiulį poveikį vietovėms. Neįmanoma tik ūkininkauti taip, kad būtų skatinamas dirvožemis, o ne keisti vartotojų elgseną. Vargu ar įmanoma išmaitinti augančius pasaulio gyventojus ir tuo pačiu metu mažinti derlių iš vieno ploto, neatsisakius mėsos.

Tačiau, pasak Rogerio Funko, taip pat nėra naudinga demonizuoti visą gyvulininkystę. Mat, be gyvulininkystės lieka mažiau organinių trąšų, kurios itin svarbios dirvai paruošti, nes tik taip maisto medžiagos vėl patenka į dirvos sluoksnius.

Politikai ir visuomenė tik neseniai pradėjo atkreipti dėmesį į dirvožemį: padėtis rimta. 

Dėl šios priežasties dirvožemio mokslininkai ir žemės ūkio inžinieriai norėtų kitokios politikos, kuri užtikrintų, kad, pavyzdžiui, papildomos vandens saugojimo ir valymo bei rūšinių buveinių priežiūros išlaidos būtų perkeltos į kainą vartotojams. 

Tyrimai taip pat turi būti tęsiami, siekiant geriau suprasti erozijos procesus ir jų pasekmes. Tai vienintelis būdas ją sustabdyti – ir apsaugoti žemę."

Rusai mums, įskaitant vokiečius, parduodavo labai pigiai energiją ir daug energijos reikalaujančias trąšas. Todėl mūsų intensyvus ūkininkavimas galėjo klestėti, nors tos trąšos iš erozijos sunaikinto dirvožemio vis išsiplaudavo. Dabar ši pasaka pasibaigė. Reikia išmokti ūkininkauti taip supratingai, kaip tai darė mūsų protėviai ir be pigios rusų energijos. 

Šiuolaikinis ūkininkavimas daug prisideda ir prie globalaus klimato atšilimo su žiauriomis pasekmėmis pačiam žemės ūkiui.